Wormhole Characterization Using Nuclear Magnetic Resonance (NMR)

Abstract

تحفيز الانتاج باستخدام تقنية ضخ الأحماض هو ممارسة شائعة تطمح لاستعادة أو زيادة النفاذية للطبقة الصخرية. الأحماض عادة ما تكوّن قنوات موصلة، يشار اليها باسم الثقوب، خلال طبقات صخور الكربونات لربط مكمن النفط أو الغاز بالبئر المنتجة و تجاوز المناطق التالفة حول البئر. تتشكل الثقوب المثلى عندما يتم استيفاء شروط معينة مثل التركيز الأمثل للحمض و معدل الحقن. لكي تُفهم هذه الثقوب بشكل دقيق، لابد من تنفيذ عدة تقنيات للتوصيف . التصوير المقطعي المحوسب و فرق قيم الضغط يعتبران من الطرق الشائعة لتوصيف الثقوب في المختبرات باستخدام عينات الصخور الأسطوانية. يمكن باستخدام البيانات المستقاة من اختبار ي فرق الضغط و الاشعة المقطعية للتحقق من حدوث اختراق كامل للحمض، والتنويه بشكل نوعي عن حجم و مسار الثقب. في هذه الدراسة ، تم إدراج الرنين النووي المغناطيسي كأداة جديدة لتوصيف الثقوب . بالإضافة إلى ذلك، تقارن هذه الدراسة بين الأحماض الأربعة باستخدام معدلات حقن مختلفة، أرقام هيدروجينية متغيرة و عينات صخرية متشابهة الخواص من مكمن نفط محلي و من صخور إنديانا الكلسية. البيانات المستفادة من توزيع أحجام المسامات، و التي تقدمها تقنية الرنين النووي المغناطيسي ، يمكن أن تشير إلى الثقوب المسامية الجديدة، التي تكونت بسبب إذابة الحمض لجزء من العينة الصخرية، من خلال مقارنة العينة قبل و بعد حقن الحمض من خلالها. ويمكن للأحماض المختلفة تكوين ثقوب فريدة بحسب نوعها، مما ساعد في التحقق من صحة تقنية الرنين المغناطيسي النووي كأداة لتوصيف الثقوب. في هذه الدراسة، تم استخدام حمض الهيدروكلوريك، وحمض مستحلب مكون من حمض الهيدروكلوريك المغلف بالديزل، و نوعين من مواد التمخلب لتكوين الثقوب باستخدام عينات الصخور الأسطوانية من طبقات الكربونات. تقنية الرنين النووي المغناطيسي كانت قادرة على تقديم تحليل دقيق، من حيث توزيع أحجام المسامات، و الخصائص المختلفة لعملية التثقيب باستخدام الأحماض. و كانت التحاليل متوافقة مع و مكملة لتحاليل الأشعة المقطعية. علاوة على ذلك، كانت تقنية الرنين المغناطيسي النووي قادرة على تبيين التغيرات المحدثة في الترابط بين الأنظمة المختلفة للمسامات واكتشاف حدوث التلف داخل العينة. بالنسبة للأحماض المستخدمة في هذه الدراسة، فقد أظهر الحمض المستحلب أفضل النتائج باستخدام مختلف معدلات الحقن وعينات الصخور. أما مادة التمخلب الأولى فقد اعتمد تأثيرها على معدل الحقن، وقيمة الرقم الهيدروجيني والخصائص الصخرية للعينات المستخدمة. تأثير مادة التمخلب الثانية اعتمد على قيمة الرقم الهيدروجيني والخصائص الصخرية، في حين أظهرت نتائج حمض الهيدروكلوريك اعتماداً واضحاً على الخصائص الصخرية.